本发明提供的一种双层隔离的混合晶向反型模式半导体纳米线MOSFET，包括依次形成在半导体衬底上的第一MOSFET、隔离介质层和第二MOSFET，第一MOSFET为NMOSFET，第二MOSFET为PMOSFET，第一MOSFET的沟道材料为表面晶向为（100）的硅纳米线，第一MOSFET的沟道方向为<110>，第二MOSFET的沟道材料为表面晶向为（110）的硅纳米线，第二MOSFET的沟道方向为<110>。本发明双层MOSFET完全独立进行工艺调试；与常规MOSFET工作模式兼容，有利于电路设计；具有较高的器件集成密度；上层器件制备采用低温技术以及激光退火，可以有效避免影响下层器件性能。